§5.2-磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度、幾種常見的磁場(chǎng)

第五章磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和幾種常見磁場(chǎng)1、電流的磁效應(yīng)：電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。2、磁場(chǎng)的性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體或電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)力的作用。

磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。3、地磁場(chǎng)：地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反，但兩者并不完全重合，有個(gè)夾角，叫地磁偏角，簡(jiǎn)稱磁偏角。

說明：宇宙中的許多天體都具有磁場(chǎng)。月球和火星也有磁場(chǎng)，但沒有全球性的磁場(chǎng)，所以月球和火星上指南針不起作用。磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)

螺絲刀只能吸起幾根導(dǎo)線，而有的磁鐵能吸起很多重物。探究：如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱形同：電場(chǎng)神似：電場(chǎng)強(qiáng)度類比探究?+qQFE=Fq我們已經(jīng)知道的領(lǐng)域：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大小：試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用我們探索的領(lǐng)域：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或磁場(chǎng)的描述——磁場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B有磁力的作用通電導(dǎo)體電場(chǎng)的描述——電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)磁場(chǎng)1、方向：

2、大?。捍鸥袘?yīng)強(qiáng)度的方向探究一

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向我們已經(jīng)知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大小：試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用我們探索的世界：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或磁場(chǎng)的描述——磁場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向有磁力的作用通電導(dǎo)體電場(chǎng)的描述——電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)磁場(chǎng)1、方向：2、大?。?磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小探究二小磁針的受力思路：從力的角度研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小此路不通！另辟蹊徑！磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用！我們已經(jīng)知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大?。涸囂诫姾伤茈妶?chǎng)力跟電荷量的比值電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用我們探索的世界：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或磁場(chǎng)的描述——磁場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向有磁力的作用通電導(dǎo)體電場(chǎng)的描述——電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)磁場(chǎng)1、方向：2、大?。?磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小探究二小磁針的受力思路：從力的角度研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小此路不通！另辟蹊徑！磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用！問題：磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力,還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力.能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱?探究?jī)?nèi)容

電流元：在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元。磁場(chǎng)強(qiáng)弱電流大小導(dǎo)線長(zhǎng)度導(dǎo)線擺放位置

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力大小的影響因素定性探究定量探究:當(dāng)導(dǎo)線跟磁場(chǎng)垂直時(shí)，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力大小

1、與電流的定量關(guān)系：2、與導(dǎo)線長(zhǎng)度的定量關(guān)系：

結(jié)論：F=BILF∝I

F∝L

在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小我們已經(jīng)知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大小：試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用我們探索的世界：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或磁場(chǎng)的描述——磁場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。有磁力的作用通電導(dǎo)體電場(chǎng)的描述——電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)磁場(chǎng)1、方向：2、大小：B=FIL特斯拉，國(guó)際符號(hào)是T。小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向

2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位物理意義：長(zhǎng)度為1m的導(dǎo)線通過1A的電流時(shí)，在1T的磁場(chǎng)中受到的力是1N人體感官內(nèi)的磁場(chǎng)10－13～10－9地磁場(chǎng)在地面附近的平均值5×10－5我國(guó)研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心0.1346電動(dòng)機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場(chǎng)0.8～1.7電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)約0.1實(shí)驗(yàn)室使用的最強(qiáng)磁場(chǎng)瞬時(shí)103恒定37中子星表面磁場(chǎng)106～108原子核表面約1012一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是（）A．通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C．一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)D例題0.1T2、一導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是______；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_____。0.1T

磁感線是用來形象地描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的一簇曲線。磁場(chǎng)的形象描述——磁感線磁場(chǎng)方向：磁感線上該點(diǎn)的切線方向×××ABCBABBBCAB磁場(chǎng)強(qiáng)弱：磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，磁感線疏的地方磁場(chǎng)弱。（實(shí)際不存在）磁感線不相交，不相切幾種常見磁場(chǎng)磁感線分布磁感線是閉合曲線（區(qū)別于電場(chǎng)線）勻強(qiáng)磁場(chǎng)常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):1.異名磁極之間的磁場(chǎng)2.條形磁鐵內(nèi)部的磁場(chǎng)3.兩平行通電線圈之間的磁場(chǎng)思考：什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

安培定則（也叫右手螺旋定則）

用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。I側(cè)視圖俯視圖直線電流的磁感線分布..電流（出）電流（進(jìn)）磁場(chǎng)（出）磁場(chǎng)（進(jìn)）繪圖說明：課堂訓(xùn)練1、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向同學(xué)們，那么這束帶電粒子可能是（）A.向右飛行的正離子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束BC讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。安培定則（也叫右手螺旋定則）環(huán)形電流周圍磁感線..電流（出）電流（進(jìn)）磁場(chǎng)（出）磁場(chǎng)（進(jìn)）繪圖說明：2、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（

）A、全向里

B、全向外

C、a向里，b、c向外

D、a、c向外，b向里課堂訓(xùn)練D通電螺線管的磁感線分布——也可用安培定則來判定通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似。NI練習(xí)1：如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)：(1)判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個(gè)小磁針的N極。NS甲乙丙丁NNNNN練習(xí)2：根據(jù)小磁針?biāo)阜较蚣半娏鞣较?，畫出通電螺線管的繞線情況。NNS猜一猜：它們?cè)趺撮L(zhǎng)的這么像，可能有什么內(nèi)在聯(lián)系吧？1、通電螺線管磁感線與條形磁鐵磁感線極為相似；2、環(huán)形電流與通電螺線管的關(guān)系；3、電流的形成是電荷的定向移動(dòng)。1、在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種電流-分子電流.分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極.NS4、安培分子電流假說未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒安培分子電流假說2、應(yīng)用：解釋磁現(xiàn)象NS安培你知道怎樣退磁嗎？3、意義:1)成功解釋磁化和消磁現(xiàn)象3)揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的2)揭示了磁性的起源安培分子電流假說例3、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是()A、磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B、不管是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)C、永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的D、根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會(huì)失去磁性

B四、磁通量定義：

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量．公式：φ＝BS單位：韋伯

符號(hào)：Wb磁場(chǎng),磁感應(yīng)線穿過多少對(duì)公式的理解1、公式只適用于S⊥B2、B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場(chǎng)方向的投影面積．3、φ是標(biāo)量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負(fù)．對(duì)公式的理解4、通過一個(gè)平面若有方向相反的兩個(gè)磁通量，這時(shí)的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和（即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通）例一、如圖有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)且和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，則在圖中圓周上磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值最大的點(diǎn)是（）Aa點(diǎn)Bb點(diǎn)Cc點(diǎn)Dd點(diǎn)abcdA例二、如圖，線圈平面與水平方向成θ角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則φ＝______dθbcaBBScosθ例三、如圖所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量φa和φb大小關(guān)系為()A.均向上，φa＞φb

B.均向下，φa＜φbC.均向上，φa＝φb

D.均向下，無法比較A磁通量的變化一、磁通量變化Δφ＝φ2－φ1是某兩個(gè)時(shí)刻穿過某個(gè)平面S的磁通量之差，即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量φ2與初狀態(tài)磁通量φ1的代數(shù)差。二、磁通量的變化一般有三種形式

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時(shí)變化例四、有一個(gè)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm，現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放入a，b兩個(gè)圓形線圈，圓心均在O處，a線圈半徑為10cm，b線圈半徑為15cm，1匝，問：1、在B減為0.4T的過程中，a和b磁通量改變了多少？2、B的大小不變，方向繞直徑轉(zhuǎn)過30o過程中，